Обзор на координатно-измерительную систему ScanLine TrackerScan Pro W

Что такое КИС (Система оптическая координатно-измерительная)

Координатно-измерительная система (КИС) – это высокоточный «цифровой измеритель» для деталей любой формы. Если обычной линейкой можно измерить длину или ширину, то КИС анализирует объект в 3D с точностью до микронов.

Например, необходимо проверить, качественно ли изготовлена деталь самолетного двигателя. Раньше инженеры делали это вручную щупами или громоздкими станками. Ручные 3D-сканеры не подходят, ведь в таких случаях пришлось бы оклеивать всю крупногабаритную деталь специализированными метками. Современные решения, как ScanLine TrackerScan Pro, работают немного иначе.

Система сочетает в себе оптическую технологию трекинга и портативный 3D-сканер, что позволяет выполнять измерения крупногабаритных объектов с минимальными временными затратами.

Как это устроено?

Главный компонент системы – оптический трекер, который напоминает камеру на штативе. Он постоянно отслеживает положение сканера и щупа в пространстве с точностью до сотых долей миллиметра. Для этого на инструментах закреплены специальные отражающие маркеры. По ним трекер понимает, где именно находится измерительный прибор. 3D-cканер в таких системах работает классическим способом: проецирует на деталь лазерные линии, а камеры фиксируют их малейшие изгибы на поверхности объекта. 

Если же нужно измерить глухое отверстие или кромку, которую сканер «не видит», на помощь приходит контактный щуп. Достаточно аккуратно прикоснуться к нужной точке и нажать кнопку – трекер сразу зафиксирует ее координаты.

Калибровка

В начале любого процесса сканирования инженер проводит калибровку. Это нужно для подготовки устройства к условиям конкретного помещения: уровень освещенности, влажности, температуре. 

Для ручных и стационарных сканеров используется калибровочная пластина. Пользователь устанавливает ее в определенном положении и следует указаниям в программном обеспечении. При использовании ручного 3D-сканера, его опускают и поднимают под различными углами, пока сканер считывает информацию с калибровочной пластины. Стационарные 3D-сканеры перемещать не нужно, калибровочную пластину устанавливают на поворотный стол, который вращается в соответствии с программой.

Система TrackerScan W имеет ручной сканер и трекер. Для калибровки устройств используются разные технологии и инструменты. 3D-сканер настраивается так же, как и другие схожие устройства – с использованием калибровочной пластины. При калибровке трекера же применяют калибровочный жезл. Инженер встает перед трекером и перемещает жезл в пространстве, следуя указаниям в программе. 

Мы не забыли про щуп. Для его калибровки перед трекером устанавливается специальная база с метками, чтобы трекер мог отследить ее положение. В базе предусмотрено коническое углубление для насадки щупа, поместив туда его наконечник, оператор следует инструкциям ПО по направлению щупа под разными углами. Процесс несложный и оперативный.

Зарядка для батареек в щупе, приспособление для калибровки щупа

Применение

• Контроль качества. На производстве сканируют изготовленную деталь, а программа автоматически сравнивает с CAD-моделью и показывает расхождения в геометрии. Так в автомобильной промышленности проверяют качество изготовленных кузовов, а в авиакосмической отрасли – лопаток турбин и элементов обшивки. 

• Реверс-инжиниринг. Если у старой запчасти нет чертежей, ее можно отсканировать, доработать в программе до CAD-модели и запустить в производство.

Такая система позволяет проводить измерения на месте, в цеху или на стройке. Нет необходимости вывозить деталь к огромной машине. Более того, трекер делает возможным сканирование объектов до 10 метров без использования дополнительных маркеров. 3D-сканер собирает необходимые данные за минуты, когда у контактной КИС ушли бы часы. Более того, если необходимы измерения и контактным и бесконтактным способом TrackerScan Pro позволяет это сделать в одной системе.

Безусловно, не существует механизмов и технологий без недостатков. У TrackerScan Pro W они тоже есть. Как мы рассказывали ранее, благодаря трекеру мы можем сканировать крупногабаритные детали. Для этого устройству нужна прямая видимость, если залезть со сканером за угол, он «потеряет» инструмент из вида, пока оператор не вернет его в зону видимости.

Производитель заявляет невероятную точность до ±46 мкм. Как и в случае со всеми 3D-сканерами, для максимальной точности систему нужно правильно настроить и откалибровать. Яркий свет или вибрации также могут мешать наиболее точным измерениям.

Общей информацией поделились, теперь перейдем к конкретике и рассмотрим работу TrackerScan Pro W.

Важно отметить: модель сертифицирована федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии как средство измерения и внесена в реестр под номером 94419-25. Сертификация гарантирует соответствие точности требованиям промышленных и метрологических стандартов. 

Такой подход делает TrackerScan Pro W подходящим не только для инженерных задач, но и для использования в государственных учреждениях и документирования объектов в юридически значимых целях.

ScanLine TrackerScan Pro W

Беспроводная функциональность особенно полезна при сканировании в стесненных пространствах, на высотных объектах или в производственных цехах, где кабели могут ограничивать мобильность оператора или создавать дополнительные риски. Например, при исследовании конструкций под мостами или внутри трубопроводов отсутствие проводов значительно ускоряет процесс и снижает вероятность повреждения оборудования.

Главное конкурентное преимущество модели – гибридная система трекинга. Она сканирует объекты в движении, сохраняя точность даже при работе в сложных производственных условиях. Встроенная IMU-система (инерциальные датчики) компенсирует вибрации, благодаря чему повышается точность, а также уменьшается объем артефактов и шумов.

Система использует ИК-камеры и естественные особенности объекта, поэтому работает без маркеров, а еще позволяет перемещать объект во время процесса динамического сканирования. Таким образом, пользователь получает качественные отсканированные данные даже при перепадах уровня освещения и в сложных промышленных условий.

Комплектация

Трекер, калибровочный жезл, адаптер питания от сети переменного тока, концентратор, WI-FI роутер, штатив

Давайте посмотрим, что входит в комплект поставки:

• Трекер TrackerScan Pro W - 1 шт.

• Сканер TE25 - 1 шт.

• Щуп (опционально) ScanLine TrackerScan - 1 шт.

• Штатив - 1 шт.

• Концентратор - 1 шт.

• Адаптер питания от сети переменного тока - 1 шт.

• Комплект соединительных кабелей - 1 шт.

• Комплект калибраторов системы - 1 шт.

• USB-флеш карта с ПО - 1 шт.

• Руководство по эксплуатации на русском языке - 1 экз.

• Кейс для транспортировки - 2 шт.

• Внешний аккумулятор (опционально, а также в зависимости от логистики)*

* Комплектация возможна только в случае доставки оборудования наземным путем по причине запрета на авиаперевозку аккумуляторов.

3D-сканер

Концентратор и аккумулятор для трекера с адаптером V-mount

Технические характеристики

*L — длина объекта в метрах.

Применение

В нашей практике мы регулярно применяем эту систему для сканирования объектов самых разных форм и материалов: от крупногабаритных деталей до сложных мелкоструктурных элементов. Расскажем о нескольких характерных кейсах, которые наглядно демонстрируют возможности TrackerScan Pro W.

Мы отсканировали напечатанный на SLM макет ракетного двигателя размером φ621 × 1361 мм для последующего сравнения с эталонной моделью. Перед началом работы система была прогрета до рабочей температуры и откалибрована. Для такого крупного объекта мы выбрали разрешение 1 мм, что является оптимальным балансом между детализацией и скоростью. Благодаря гибкости системы и минимальным требованиям к количеству маркеров на поверхности, а также возможности работать на достаточном расстоянии, нам удалось без лишних перемещений и перенастройки уверенно захватить геометрию даже внутренних полостей без каких-либо затруднений.

Один из наших любимых образцов для сканирования – мотоцикл. В этом кейсе система прекрасно показала себя по работе с черными и хромированными поверхностями, которые в изобилии представлены в этой классической модели мотоцикла. А настройка яркости лазерного подсвета с легкостью позволяют адаптироваться к разными видам поверхности. 

Следующий кейс менее габаритный, но не менее показательный. Он позволил оценить, как система справляется с внутренними полостями и узкими отверстиями. Благодаря гибкости режимов подсвета, нам удалось точно захватить геометрию даже в тех зонах, где свет трудно направить, а поверхности ограничивают доступ сканера. Результат – полная и безошибочная реконструкция сложной внутренней структуры.

На последнем примере мы проверили, насколько система устойчива к тонким, прозрачным или решетчатым структурам. Даже при минимальной толщине элементов и высокой степени проницаемости система сохранила целостность формы, не упуская ни одной детали. Это подтверждает, что возможности TrackerScan Pro W выходят далеко за рамки стандартных задач и позволяют получать функционально точные модели даже самых хрупких объектов.

Заключение

Система ScanLine TrackerScan Pro W занимает важное место в продуктовой линейке компании, представляя собой оптимальное решение для промышленных задач, где требуется баланс между мобильностью и точностью. Модель особенно востребована в отраслях, где необходимо оперативное получение данных о геометрии среднегабаритных объектов без использования маркеров.

В реальных промышленных условиях сканер демонстрирует:

• Стабильность работы - благодаря встроенной IMU-системе, компенсирующей вибрации

• Адаптивность - возможность работы как в цеху, так и на открытых площадках

• Интеграцию - совместимость с популярными CAD-системами через экспорт в стандартные форматы

TrackerScan Pro W – это профессиональный оптический 3D-сканер с динамическим трекингом, разработанный для точных измерений и промышленного применения.

Поддержка различных 3D-сканирующих модулей позволяет адаптировать систему под конкретные задачи: от мелких деталей до крупных конструкций. Способность работать в динамических условиях и выдавать результаты в реальном времени делает его мощным инструментом для обеспечения качества и ускорения производственных процессов.

Производитель продолжает укреплять свои позиции на рынке, предлагая решения, которые сочетают инновационные технологии с практической направленностью, что делает продукты компании востребованными в различных отраслях промышленности.

Реклама. OOO "3Д Вижн". ИНН: 7802253640